Numéro
J. Phys. France
Volume 43, Numéro 5, mai 1982
Page(s) 737 - 753
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01982004305073700
J. Phys. France 43, 737-753 (1982)
DOI: 10.1051/jphys:01982004305073700

Relaxation nucléaire de 3He ↑ dans un champ magnétique inhomogène

V. Lefevre-Seguin, P.J. Nacher et F. Laloë

Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l'Ecole Normale Supérieure, 24, rue Lhomond, 75231 Paris France


Abstract
This article gives a theoretical study of the effects of weak magnetic field gradients on the spin relaxation of a dilute atomic gas. The theory is valid for low or moderate values of the field (the relevant correlation time of the gas is then the diffusion time across the container) as well as for high fields (the intercollision time then plays the most important role). Quantum effects due to particle indistinguishability are included. No consequences of the divergence of the atomic mean free path in a polarized gas at zero temperature are found, in contrast to the situation for viscosity and heat conductivity. On the other hand, substantial effects due to « identical spin rotation effects » are predicted.


Résumé
On présente dans cet article une étude théorique de la relaxation de spin d'un gaz atomique dilué, produite par un gradient de champ magnétique de faible intensité. La théorie est valide à la fois en champ faible ou modéré (cas où le temps de corrélation du gaz qui joue un rôle est le temps de diffusion dans son récipient) et en champ fort (c'est alors le temps entre collisions qui joue le rôle essentiel). Elle tient compte des effets quantiques d'indiscernabilité des atomes. Si les effets de divergence du libre parcours moyen dans un gaz polarisé à température nulle ne jouent ici aucun rôle, contrairement à ce qui se produit pour la viscosité par exemple, les effets de « rotation des spins identiques » peuvent être importants.

PACS
3230 - Atomic spectra.
6790 - Other topics in quantum fluids and solids; liquid and solid helium.

Key words
electron spin polarisation -- helium atoms -- nuclear spin lattice relaxation -- spin spin relaxation